基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的電力研究概論

龍奕蓉

摘 要： 本文介紹了借助于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的電力研究，以及列舉了近幾年的研究進(jìn)展，并做出未來的研究展望。

關(guān)鍵詞： 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò);圖論;電力研究

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會中各行各業(yè)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)都離不開可靠、安全、高效、綠色的電力供應(yīng)。隨著世界各地電網(wǎng)的覆蓋率的增加，電網(wǎng)的研究更為迫切。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基于圖論，作為一種數(shù)據(jù)形式，且作為一種分析手段，對電網(wǎng)的分析既有需求性，又有適用性。

1 電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ?/p>

電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ陀牲c(diǎn)和邊組成，前者是發(fā)電站、變壓器和變電站的抽象，后者是輸電線路的抽象。文獻(xiàn)[1]等研究揭示了電網(wǎng)的小世界特性。早期研究如文獻(xiàn)[2]都把電網(wǎng)映射于無向無權(quán)的模型，忽略了如線路阻抗、電氣耦合特性等電力性質(zhì)。文獻(xiàn)[3-5]等構(gòu)造了基于線路電抗和線路容量相關(guān)的有權(quán)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ停倪M(jìn)模型貼近電氣網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)，突出了潮流重分配以及重要環(huán)節(jié)的辨識。文獻(xiàn)[3]提出基于效用風(fēng)險熵綜合評判的電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)脆弱性評估方法。文獻(xiàn)[4]對有功網(wǎng)絡(luò)和無功網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分解建模。文獻(xiàn)[5]提出計(jì)及線路負(fù)載率的加權(quán)潮流轉(zhuǎn)移熵指標(biāo)。

2 電網(wǎng)脆弱性

2.1 重要度評估

電網(wǎng)中存在少數(shù)環(huán)節(jié)對電網(wǎng)的穩(wěn)定起到重要作用。重要度的評判可如文獻(xiàn)[2]采用最短路徑長度等傳統(tǒng)特性指標(biāo)表征脆弱環(huán)節(jié)。而文獻(xiàn)[3]將電氣特性加以強(qiáng)調(diào)，與傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)深度結(jié)合。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)電氣脆弱環(huán)節(jié)指標(biāo)有加權(quán)介數(shù)和電氣介數(shù)。加權(quán)介數(shù)模擬潮流沿電抗最小的路徑傳播，忽略了其他相鄰路徑的影響;電氣介數(shù)考慮了相鄰線路的潮流分配與容量限制，更加符合電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律。……